(57)【要約】      （修正有）【課題】掘削中に発生する機械的応力から回路板を保護する回路板装置を有する打撃掘削機を提供する。【解決手段】ある弾性係数を有する回路板１１と、該回路板１１を囲繞するように配置され、ある弾性係数を有する第１の保護層１２と、第１の保護層１２を少なくとも部分的に囲繞するように配置され、ある弾性係数を有する第２の保護層１３とを有し、第１の保護層１２の弾性係数は第２の保護層１３の弾性係数とは異なり、回路板１１は第１の保護層１２によって支持され、第１の保護層１２は第２の保護層１３によって支持される回路板装置１であって、掘削機内に回路板１１を収容する空洞部を有し、空洞部内に回路板装置１を有する。【選択図】図１
0003224673.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
掘削機(2)内に回路板(11)を収容する空洞部(21)と、
打撃掘削中に発生する機械的応力から回路板(11)を保護する回路板装置(1)とを有し、該回路板装置(1)は前記空洞部(21)内に配置され、
前記回路板装置(1)は、前記空洞部の壁と前記回路板装置とに連結された１以上の減衰手段(22)によって長手方向に支持される打撃掘削機であって、前記回路板装置(1)は、
−  ある弾性係数を有する回路板(11)と、
−  該回路板(11)を囲繞するように配置されある弾性係数を有する第１の保護層(12)と、
−  第１の保護層(12)を少なくとも部分的に囲繞するように配置されある弾性係数を有する第２の保護層(13)とを有し、
第１の保護層(12)の弾性係数は、第２の保護層(13)の弾性係数とは異なり、
前記回路板(11)は第１の保護層(12)によって支持され、
第１の保護層(12)は第２の保護層(13)によって支持され、
前記回路板装置(1)は、前記空洞部(21)の壁に接触する第２の保護層(13)によって側方から支持されることを特徴とする打撃掘削機。
【請求項２】
請求項１に記載の打撃掘削機において、第１の保護層(12)の弾性係数は、第２の保護層(13)の弾性係数よりも大きいことを特徴とする打撃掘削機。
【請求項３】
請求項２または３に記載の打撃掘削機において、第１の保護層(12)は、ポリマまたはセラミック材料、例えばエポキシ樹脂もしくはポリウレタンエラストマから作成されることを特徴とする打撃掘削機。
【請求項４】
前記請求項のいずれかに記載の打撃掘削機において、第２の保護層(13)は、ポリウレタンなどのエラストマ、シリコンまたは天然もしくは合成ゴムから作成されることを特徴とする打撃掘削機。
【請求項５】
前記請求項のいずれかに記載の打撃掘削機において、第１の保護層(12)は、無線波透過性材料から作成されることを特徴とする打撃掘削機。
【請求項６】
前記請求項のいずれかに記載の打撃掘削機において、前記掘削機(2)はドリルビットであることを特徴とする打撃掘削機。
【請求項７】
前記請求項のいずれかに記載の打撃掘削機において、前記掘削機(2)はドリルロッドであることを特徴とする打撃掘削機。
【請求項８】
前記請求項のいずれかに記載の打撃掘削機において、前記掘削機(2)は、ドリルビットとドリルロッドの間のアダプタ、または２本のドリルロッド間のアダプタであることを特徴とする打撃掘削機。
【考案の詳細な説明】
【開示の分野】
【０００１】
本開示は、回路板装置、特に、掘削中に発生する機械的応力から回路板を保護する回路板装置に関するものである。本開示はさらに、掘削機に関するものである。
【開示の背景】
【０００２】
国際公開公報第2014/037619 A2号は、掘削孔の探査方法、掘削装置およびボアホール探査アセンブリを開示する。当該方法は、少なくとも１つのドリルロッドおよびドリルビットアセンブリを有する掘削機を準備する第１の準備工程と、ボアホールを測定するセンサ手段を有するボアホール探査機を準備する第２の準備工程とを含む。当該方法では、フラッシング流体をドリルビットアセンブリに送る中央フラッシング流路を含む掘削機を使用して、配設工程においてボアホール探査機を中央フラッシング流路内に配設し、これによりフラッシング流体が中央フラッシング流路内にあるボアホール探査機外を流動可能にする。
【０００３】
掘削機内に回路板を有するボアホール探査機を配置するときの問題点は、掘削中に発生する機械的応力のために、掘削中に回路板が損傷する場合があることである。
【開示の概要】
【０００４】
本開示は、上述の問題点を解決する回路板装置および掘削機を提供することを目的とする。
【０００５】
本開示の目的は、独立請求項の記載事項によって特徴づけられる回路板装置および掘削機によって達成される。本開示の好適な実施形態は、従属請求項に開示される。
【０００６】
本開示は、回路板を第１の保護層内に囲繞し、さらに第１の保護層を少なくとも部分的に第２の保護層内に囲繞し、第１の保護層の弾性係数は第２の保護層の弾性係数とは異なるという着想に基づいている。囲繞された回路板はさらに、掘削機、例えばドリルビットまたはドリルロッドの内部に配設されてもよい。
【０００７】
本開示に係る回路板装置および掘削機の利点は、掘削中に発生する機械的応力から回路板をいっそう保護することにある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
以下において、添付図面を参照しながら本開示を好適な実施形態によってより詳細に説明する。
【図１】本開示の実施形態に係る回路板装置の横断面を示す概略図である。
【図２】本開示の実施形態に係る掘削機の一部分の長手方向断面を示す概略図である。
【開示の詳細な説明】
【０００９】
本開示は、掘削中に発生する機械的応力から回路板11を保護する回路板装置１に関するものである。例えば、掘削は打撃掘削または回転掘削である。
【００１０】
回路板装置１は、回路板11を有する。回路板11は、ある弾性係数を有する。
【００１１】
回路板装置１は、回路板11を囲繞するように配置された第１の保護層12を有する。回路板11は、第１の保護層12によって支持される。
【００１２】
回路板装置１は、第１の保護層を少なくとも部分的に囲繞するように配置された第２の保護層13を有する。第１の保護層12は、第２の保護層13によって支持される。
【００１３】
第１の保護層12は、ある弾性係数を有する。換言すれば、第１の保護層12の材料がある弾性係数を有する。第２の保護層13は、ある弾性係数を有する。換言すれば、第２の保護層13の材料がある弾性係数を有する。第１の保護層12の弾性係数は、第２の保護層13の弾性係数とは異なる。
【００１４】
一実施形態によると、第１の保護層12の弾性係数は、回路板11の弾性係数の少なくとも10%である。このようにして、回路板11と、回路板11上の部品と、第１の保護層12とを含む回路板アセンブリの機械的強度は、第１の保護層12がない回路板アセンブリと比較して強まる。すなわち、回路板11にかかる機械的応力に起因する内部歪みは、回路板11上の部品、第１の保護層12および回路板自体の間で均等に分散される。一実施例によれば、第１の保護層12の弾性係数は少なくとも0.1GPa、例えば１〜５GPaである。
【００１５】
構造体の剛性が高まると、応力も高まる。機械的応力が高い場合、破壊点または降伏点を超えて構造体が変形する。一実施形態によれば、第１の保護層12の弾性係数は第２の保護層13の弾性係数よりも大きい。すなわち、第１の保護層12は、第１の保護層12よりも柔らかい第２の保護層13によって少なくとも部分的に囲繞される。
【００１６】
第２の保護層13に関しては、第１の保護層12および回路板11を完全に囲繞する必要はない。第２の保護層13は、構造体、すなわち回路板11および第１の保護層12を支持する部品であれば十分である。いわば、第２の保護層13は、機械的な力を回路板装置１に伝達する他の物体に接触するように構成される。第２の保護層12の柔らかい材料は、破壊することなく弾性変形し、ゆえに第１の保護層12に伝達される機械的応力の最大値が下がる。一実施形態によれば、第２の保護層13の弾性係数は0.005〜0.06GPaである。
【００１７】
一実施形態によれば、第１の保護層12は、エポキシ樹脂、ポリウレタンエラストマまたはセラミック材料などの無線波透過性材料から作成される。一実施形態によれば、第２の保護層13は、ポリウレタンエラストマ、シリコンまたは天然もしくは合成ゴムなどの無線波透過性材料から作成される。このようにして、回路板による無線通信が成し遂げられる。第２の保護層13は、第１の保護層12が第２の保護層13によって完全には囲繞されない場合には、無線波不透過性の材料で作成してもよい。無線波は例えば、ISM無線帯域内の周波数の無線波である。一実施形態によれば、無線波の周波数は２〜６GHzである。
【００１８】
本開示は掘削機２に関するものでもある。例えば、掘削機２は打撃掘削機または回転掘削機である。例えば、掘削機２は、ドリルビットまたはドリルロッドである。あるいは、掘削機２はドリルビットとドリルロッドの間で用いるアダプタ、または２本のドリルロッド間に用いるアダプタである。掘削機２は、回路板11を掘削機２内に収容する空洞部21を有する。掘削機２はさらに、上述のように空洞部21内に配置された回路板装置１を有する。
【００１９】
一実施形態によれば、回路板装置１は、掘削機２、すなわち空洞部21の壁に接触する第２の保護層13によって支持される。回路板装置１はさらに、空洞部21の壁および回路板装置１に連結される１以上の減衰手段22によって支持されてもよい。
【図１】
0003224673.tif 000003
【図２】
0003224673.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成31年1月31日(2019.1.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【考案の詳細な説明】
【開示の分野】
【０００１】
本開示は、回路板装置、特に、掘削中に発生する機械的応力から回路板を保護する回路板装置に関するものである。本開示はさらに、掘削機に関するものである。
【開示の背景】
【０００２】
国際公開公報第2014/037619 A2号は、掘削孔の探査方法、掘削装置およびボアホール探査アセンブリを開示する。当該方法は、少なくとも１つのドリルロッドおよびドリルビットアセンブリを有する掘削機を準備する第１の準備工程と、ボアホールを測定するセンサ手段を有するボアホール探査機を準備する第２の準備工程とを含む。当該方法では、フラッシング流体をドリルビットアセンブリに送る中央フラッシング流路を含む掘削機を使用して、配設工程においてボアホール探査機を中央フラッシング流路内に配設し、これによりフラッシング流体が中央フラッシング流路内にあるボアホール探査機外を流動可能にする。
【０００３】
掘削機内に回路板を有するボアホール探査機を配置するときの問題点は、掘削中に発生する機械的応力のために、掘削中に回路板が損傷する場合があることである。
【０００４】
米国特許公報第5,878,824 A号では、電子部品アセンブリを熱保護する穿孔機について述べている。とりわけ、検出温度が最大動作温度に達すると、電子部品アセンブリへの動作電力は切断される。欧州特許出願公開第3 056 657 A2号では、ドリルビットアセンブリの第１中央フラッシング流路部内に配置されたボアホール探査機を有する掘削機について述べている。国際公開第2015/148826 A1号では、ボアホール内で用いられるモジュールに関連する複数の衝撃保護要素を有するモジュールの保護装置について述べている。米国特許出願公開第2006/003137 A1号では、部品アセンブリをカプセル封入して保護するためのシステムおよび方法が開示されている。第１の組の物理的特性を有する第１の層および第２の組の物理的特性を有する第２の層を含む障壁システムは、部品アセンブリを囲繞保護するように構成されている。
【開示の概要】
【０００５】
本開示は、上述の問題点を解決する回路板装置および掘削機を提供することを目的とする。
【０００６】
本開示の目的は、独立請求項の記載事項によって特徴づけられる回路板装置および掘削機によって達成される。本開示の好適な実施形態は、従属請求項に開示される。
【０００７】
本開示は、回路板を第１の保護層内に囲繞し、さらに第１の保護層を少なくとも部分的に第２の保護層内に囲繞し、第１の保護層の弾性係数は第２の保護層の弾性係数とは異なるという着想に基づいている。囲繞された回路板はさらに、掘削機、例えばドリルビットまたはドリルロッドの内部に配設されてもよい。
【０００８】
本開示に係る回路板装置および掘削機の利点は、掘削中に発生する機械的応力から回路板をいっそう保護することにある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
以下において、添付図面を参照しながら本開示を好適な実施形態によってより詳細に説明する。
【図１】本開示の実施形態に係る回路板装置の横断面を示す概略図である。
【図２】本開示の実施形態に係る掘削機の一部分の長手方向断面を示す概略図である。
【開示の詳細な説明】
【００１０】
本開示は、掘削中に発生する機械的応力から回路板11を保護する回路板装置１に関するものである。例えば、掘削は打撃掘削または回転掘削である。
【００１１】
回路板装置１は、回路板11を有する。回路板11は、ある弾性係数を有する。
【００１２】
回路板装置１は、回路板11を囲繞するように配置された第１の保護層12を有する。回路板11は、第１の保護層12によって支持される。
【００１３】
回路板装置１は、第１の保護層を少なくとも部分的に囲繞するように配置された第２の保護層13を有する。第１の保護層12は、第２の保護層13によって支持される。
【００１４】
第１の保護層12は、ある弾性係数を有する。換言すれば、第１の保護層12の材料がある弾性係数を有する。第２の保護層13は、ある弾性係数を有する。換言すれば、第２の保護層13の材料がある弾性係数を有する。第１の保護層12の弾性係数は、第２の保護層13の弾性係数とは異なる。
【００１５】
一実施形態によると、第１の保護層12の弾性係数は、回路板11の弾性係数の少なくとも10%である。このようにして、回路板11と、回路板11上の部品と、第１の保護層12とを含む回路板アセンブリの機械的強度は、第１の保護層12がない回路板アセンブリと比較して強まる。すなわち、回路板11にかかる機械的応力に起因する内部歪みは、回路板11上の部品、第１の保護層12および回路板自体の間で均等に分散される。一実施例によれば、第１の保護層12の弾性係数は少なくとも0.1GPa、例えば１〜５GPaである。
【００１６】
構造体の剛性が高まると、応力も高まる。機械的応力が高い場合、破壊点または降伏点を超えて構造体が変形する。一実施形態によれば、第１の保護層12の弾性係数は第２の保護層13の弾性係数よりも大きい。すなわち、第１の保護層12は、第１の保護層12よりも柔らかい第２の保護層13によって少なくとも部分的に囲繞される。
【００１７】
第２の保護層13に関しては、第１の保護層12および回路板11を完全に囲繞する必要はない。第２の保護層13は、構造体、すなわち回路板11および第１の保護層12を支持する部品であれば十分である。いわば、第２の保護層13は、機械的な力を回路板装置１に伝達する他の物体に接触するように構成される。第２の保護層12の柔らかい材料は、破壊することなく弾性変形し、ゆえに第１の保護層12に伝達される機械的応力の最大値が下がる。一実施形態によれば、第２の保護層13の弾性係数は0.005〜0.06GPaである。
【００１８】
一実施形態によれば、第１の保護層12は、エポキシ樹脂、ポリウレタンエラストマまたはセラミック材料などの無線波透過性材料から作成される。一実施形態によれば、第２の保護層13は、ポリウレタンエラストマ、シリコンまたは天然もしくは合成ゴムなどの無線波透過性材料から作成される。このようにして、回路板による無線通信が成し遂げられる。第２の保護層13は、第１の保護層12が第２の保護層13によって完全には囲繞されない場合には、無線波不透過性の材料で作成してもよい。無線波は例えば、ISM無線帯域内の周波数の無線波である。一実施形態によれば、無線波の周波数は２〜６GHzである。
【００１９】
本開示は掘削機２に関するものでもある。例えば、掘削機２は打撃掘削機または回転掘削機である。例えば、掘削機２は、ドリルビットまたはドリルロッドである。あるいは、掘削機２はドリルビットとドリルロッドの間で用いるアダプタ、または２本のドリルロッド間に用いるアダプタである。掘削機２は、回路板11を掘削機２内に収容する空洞部21を有する。掘削機２はさらに、上述のように空洞部21内に配置された回路板装置１を有する。
【００２０】
一実施形態によれば、回路板装置１は、掘削機２、すなわち空洞部21の壁に接触する第２の保護層13によって支持される。回路板装置１はさらに、空洞部21の壁および回路板装置１に連結される１以上の減衰手段22によって支持されてもよい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
掘削機(2)内に回路板(11)を収容する空洞部(21)と、
打撃掘削中に発生する機械的応力から回路板(11)を保護する回路板装置(1)とを有し、該回路板装置(1)は前記空洞部(21)内に配置され、
前記回路板装置(1)は、前記空洞部の壁と前記回路板装置とに連結された１以上の減衰手段(22)によって長手方向に支持される打撃掘削機であって、前記回路板装置(1)は、
−  ある弾性係数を有する回路板(11)と、
−  該回路板(11)を囲繞するように配置されある弾性係数を有する第１の保護層(12)と、
−  第１の保護層(12)を少なくとも部分的に囲繞するように配置されある弾性係数を有する第２の保護層(13)とを有し、
第１の保護層(12)の弾性係数は、第２の保護層(13)の弾性係数とは異なり、
前記回路板(11)は第１の保護層(12)によって支持され、
第１の保護層(12)は第２の保護層(13)によって支持され、
前記回路板装置(1)は、前記空洞部(21)の壁に接触する第２の保護層(13)によって側方から支持され、
第１の保護層(12)の弾性係数は、第２の保護層(13)の弾性係数よりも大きく、第１の保護層の弾性係数は少なくとも0.1GPaであり、第２の保護層の弾性係数は0.005〜0.06GPaであることを特徴とする打撃掘削機。
【請求項２】
請求項１に記載の打撃掘削機において、第１の保護層(12)は、ポリマまたはセラミック材料、例えばエポキシ樹脂もしくはポリウレタンエラストマから作成されることを特徴とする打撃掘削機。
【請求項３】
前記請求項のいずれかに記載の打撃掘削機において、第２の保護層(13)は、ポリウレタンなどのエラストマ、シリコンまたは天然もしくは合成ゴムから作成されることを特徴とする打撃掘削機。
【請求項４】
前記請求項のいずれかに記載の打撃掘削機において、第１の保護層(12)は、無線波透過性材料から作成されることを特徴とする打撃掘削機。
【請求項５】
前記請求項のいずれかに記載の打撃掘削機において、前記掘削機(2)はドリルビットであることを特徴とする打撃掘削機。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれかに記載の打撃掘削機において、前記掘削機(2)はドリルロッドであることを特徴とする打撃掘削機。
【請求項７】
請求項１ないし４のいずれかに記載の打撃掘削機において、前記掘削機(2)は、ドリルビットとドリルロッドの間のアダプタ、または２本のドリルロッド間のアダプタであることを特徴とする打撃掘削機。
【手続補正書】
【提出日】令和1年7月30日(2019.7.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
掘削機内に回路板を収容する空洞部と、
打撃掘削中に発生する機械的応力から回路板を保護する回路板装置とを有し、該回路板装置は前記空洞部内に配置され、
前記回路板装置は、前記空洞部の壁と前記回路板装置とに連結された１以上の減衰手段によって長手方向に支持される打撃掘削機であって、前記回路板装置は、
−  ある弾性係数を有する回路板と、
−  該回路板を囲繞するように配置されある弾性係数を有する第１の保護層と、
−  第１の保護層を少なくとも部分的に囲繞するように配置されある弾性係数を有する第２の保護層とを有し、
第１の保護層の弾性係数は、第２の保護層の弾性係数とは異なり、
前記回路板は第１の保護層によって支持され、
第１の保護層は第２の保護層によって支持され、
前記回路板装置は、前記空洞部の壁に接触する第２の保護層によって側方から支持され、
第１の保護層の弾性係数は、第２の保護層の弾性係数よりも大きく、第１の保護層の弾性係数は少なくとも0.1GPaであり、第２の保護層の弾性係数は0.005〜0.06GPaであることを特徴とする打撃掘削機。
【請求項２】
請求項１に記載の打撃掘削機において、第１の保護層は、ポリマまたはセラミック材料、例えばエポキシ樹脂もしくはポリウレタンエラストマから作成されることを特徴とする打撃掘削機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の打撃掘削機において、第２の保護層は、ポリウレタンなどのエラストマ、シリコンまたは天然もしくは合成ゴムから作成されることを特徴とする打撃掘削機。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の打撃掘削機において、第１の保護層は、無線波透過性材料から作成されることを特徴とする打撃掘削機。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の打撃掘削機において、前記掘削機はドリルビットであることを特徴とする打撃掘削機。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれかに記載の打撃掘削機において、前記掘削機はドリルロッドであることを特徴とする打撃掘削機。
【請求項７】
請求項１ないし４のいずれかに記載の打撃掘削機において、前記掘削機は、ドリルビットとドリルロッドの間のアダプタ、または２本のドリルロッド間のアダプタであることを特徴とする打撃掘削機。